
機(jī)器人群將和人類和諧共處
通俗地說,人工智能就是對(duì)人的意識(shí)、思維的信息過程的模擬。
很多人可能認(rèn)為人工智能是新領(lǐng)域,其實(shí)它已經(jīng)有六十年歷史了。1956年夏季,以約翰·麥卡錫、明斯基和羅切斯特等為首的一批年輕科學(xué)家在達(dá)特茅斯學(xué)院舉行了一次聚會(huì),共同研究和探討用機(jī)器模擬智能的一系列有關(guān)問題,Artificial Intelligence(人工智能,縮寫AI)這個(gè)詞就此誕生,也因此被認(rèn)為是“人工智能”這門新興學(xué)科誕生的標(biāo)志。
人工智能被稱為人類歷史上的第三次革命,工業(yè)革命將人類從體力勞動(dòng)中解放出來,信息技術(shù)把全世界緊密地聯(lián)系在一起,而人工智能則是要將人類從腦力勞動(dòng)中解放出來。
60年來,人工智能的發(fā)展經(jīng)歷了曲折的過程:既有迅速發(fā)展的時(shí)期,也有在遇到一些技術(shù)瓶頸和道德倫理的質(zhì)疑后走向低落的階段。
現(xiàn)在人工智能成為全世界關(guān)注的焦點(diǎn),究其原因,除了近年來業(yè)內(nèi)的熱點(diǎn)事件吸引了大家的目光,更主要的是人工智能在技術(shù)和應(yīng)用上有所突破,在大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域內(nèi)均出現(xiàn)了全新進(jìn)展,讓我們迎來了“知識(shí)和數(shù)據(jù)雙驅(qū)動(dòng)的人工智能時(shí)代”。
現(xiàn)在,我們?nèi)粘I钪幸呀?jīng)開始使用人工智能。舉個(gè)例子,過去我們用簽名證明一個(gè)人的身份,實(shí)際上人臉是更直接的社會(huì)屬性。從今年起,鐵路北京站和北京西站已經(jīng)正式開放基于人臉識(shí)別的自助驗(yàn)證驗(yàn)票通道,也就是說乘客可以“刷臉”進(jìn)站。
未來,人工智能的運(yùn)用將更加廣泛:在教育行業(yè),機(jī)器只要學(xué)習(xí)了500份專家改過的卷子,就可以改其他幾十萬份卷子。在法律行業(yè),人工智能可以整合各方面的信息,然后制作一份份文件,專業(yè)性不輸于律師。在醫(yī)院,人工智能可以幫助診斷疾病,它的醫(yī)學(xué)診斷技術(shù)和人類醫(yī)生一樣強(qiáng),而且不會(huì)累,能一直工作……
今后,無論是搬運(yùn)、碼垛、研磨、拋光等“灰頭土臉”的工業(yè)機(jī)器人,還是精細(xì)靈巧的微電子產(chǎn)品線上的機(jī)器人,都會(huì)隨處可見?;蛟S有一天機(jī)器人會(huì)變成機(jī)器人群、機(jī)器人類,跟人類和諧共存。
無人駕駛技術(shù)將造福人類
汽車已經(jīng)以人工獨(dú)立駕駛的模式運(yùn)行了100多年。這種模式的背后是一人一車、一人多車導(dǎo)致人類對(duì)自然資源的過度掠奪和過度消費(fèi)。
無論是在發(fā)展中國(guó)家還是發(fā)達(dá)國(guó)家,交通擁堵都是空氣污染的主要來源。在美國(guó),由于上班族在交通擁堵中寸步難行,他們汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)每年會(huì)浪費(fèi)29億加侖的汽油,覆蓋的面積足以填滿4個(gè)足球場(chǎng)。
每天,人們都要花費(fèi)大量的時(shí)間在開車或坐車去上班的路上。中國(guó)汽車行業(yè)每年制造和銷售的新車比例還在不斷刷新紀(jì)錄,自2013年以來已經(jīng)達(dá)到7%的年均增長(zhǎng)率。同時(shí),北京、鄭州等城市還不得不忍受那驚人的八車道交通擁堵和日益嚴(yán)重的霧霾。
無人駕駛,正是科技界和商業(yè)界對(duì)這些問題的解決方案。
無人駕駛的核心技術(shù)——車對(duì)車通信技術(shù)是能夠使車輛與交通信號(hào)燈、路標(biāo)以及其他周邊車輛直接交流,可以大幅提高駕駛的安全性,阻止交通事故的發(fā)生。
在北京、上海這樣的汽車保有量高的城市里,交通高峰期上下班和極端天氣堵得人很焦慮。想象一下,倘若你有一輛無人駕駛汽車,上班路上就可以多睡一個(gè)小時(shí);下班坐進(jìn)車?yán)?,立刻像到了家一樣放松。周末,你可以坐著車到外面用餐,開懷暢飲也不用擔(dān)心開車的問題,多么美好。
待到無人駕駛普及的時(shí)候再回頭來看,估計(jì)那時(shí)的人會(huì)覺得:人類歷史上居然有一段時(shí)間,有上億的人每天花幾個(gè)小時(shí),手動(dòng)操作著好幾噸重的大鐵塊在狹窄擁擠的通道上移動(dòng),還因此每年導(dǎo)致幾百萬人死亡——簡(jiǎn)直不可思議。
如果不積極響應(yīng)無人駕駛技術(shù)的發(fā)展,人類會(huì)繼續(xù)付出生命和時(shí)間的代價(jià),繼續(xù)承擔(dān)污染的危害,繼續(xù)喪失機(jī)遇。
L3汽車的量產(chǎn)勢(shì)頭不可阻擋
在我們談?wù)摕o人駕駛時(shí),經(jīng)常會(huì)將“無人駕駛”、“自動(dòng)駕駛”以及“駕駛輔助”三個(gè)詞混淆,認(rèn)為三者之間是可替代的關(guān)系。其實(shí)不然,它們分別代表了不同級(jí)別的自動(dòng)駕駛技術(shù)。
美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)將自動(dòng)駕駛技術(shù)進(jìn)行了分級(jí),這是目前國(guó)際公認(rèn)的術(shù)語界定。L0屬于傳統(tǒng)駕駛,L1和L2屬于駕駛輔助,L3-L5屬于自動(dòng)駕駛,L5的自動(dòng)駕駛技術(shù)等級(jí)最高,也被稱為“無人駕駛”。從Leve0—Leve5,級(jí)別越高則意味著人為參與的程度越低,即智能化程度越高。
在我看來,L2到L3的跳升是質(zhì)變,明確了駕駛掌控權(quán)由人轉(zhuǎn)移到車。至于L3、L4、L5 的差別,只是自動(dòng)駕駛汽車的經(jīng)驗(yàn)積累的豐富程度不同而已。
目前,駕駛輔助技術(shù)已經(jīng)在量產(chǎn)車上部署,通常稱為高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(Advanced Driver Assistant Systems,簡(jiǎn)稱ADAS)。
ADAS是利用安裝在車上的各式各樣傳感器,在汽車行駛過程中隨時(shí)來感應(yīng)周圍的環(huán)境,收集數(shù)據(jù),進(jìn)行靜態(tài)、動(dòng)態(tài)物體的辨識(shí)、偵測(cè)與追蹤,并結(jié)合導(dǎo)航儀地圖數(shù)據(jù),進(jìn)行系統(tǒng)的運(yùn)算與分析,從而預(yù)先讓駕駛者察覺到可能發(fā)生的危險(xiǎn),有效增加汽車駕駛的舒適性和安全性。初級(jí)的ADAS以被動(dòng)式報(bào)警為主,當(dāng)車輛被檢測(cè)到潛在危險(xiǎn)時(shí)會(huì)發(fā)出警報(bào),提醒駕車者注意異常的車輛或道路情況。對(duì)于最新的ADAS 技術(shù)來說,主動(dòng)式干預(yù)已較為普遍。
在L2階段,汽車生產(chǎn)商已經(jīng)把汽車?yán)锏淖詣?dòng)控制做到了極致,同時(shí)觸碰到了自動(dòng)化的天花板。這個(gè)時(shí)候,就運(yùn)用到了人工智能。人工智能是實(shí)現(xiàn)L2到 L3跨越的核心技術(shù)。
進(jìn)入L3階段,我們不但要解決“車”的問題,還要解決“人”的問題。解決車的問題,就將車做成軟件定義的機(jī)器;解決人的問題,就要讓駕駛員的認(rèn)知能夠用機(jī)器人替代,讓機(jī)器人具有記憶、決策和行為能力。于是,一個(gè)新的概念產(chǎn)生了——“駕駛腦”。
“駕駛腦”是指內(nèi)置在汽車中的一組芯片集成,它將駕駛規(guī)則、緊急情況處理方案、路徑選擇原則等置入其中,幫助汽車在真實(shí)的行駛過程中,學(xué)會(huì)認(rèn)知路況、車況,完成一系列復(fù)雜的決策、控制、交互,以最大安全性、最高效率的方式自主行駛。
駕駛腦分為駕駛大腦和駕駛小腦。人工駕駛的時(shí)候,三路機(jī)器視覺,圖像一路,GPS(GPS/BDS/慣導(dǎo))一路、雷達(dá)一路,這三路視覺形成了現(xiàn)在的駕駛態(tài)勢(shì)圖,駕駛員通過生活視覺的認(rèn)知,形成了對(duì)方向盤、油門剎車的控制。
駕駛大腦主要用來替代駕駛員的記憶,完成對(duì)環(huán)境和周邊車流的在線計(jì)算和交互,有效融合三路視覺通道送來的數(shù)據(jù),通過二次路徑規(guī)劃,解決實(shí)時(shí)路徑規(guī)劃、實(shí)時(shí)決策和指揮的問題,并形成當(dāng)時(shí)的認(rèn)知箭頭,送給小腦。
駕駛小腦主要用來克服周邊環(huán)境的擾動(dòng),分析汽車自身的底盤、動(dòng)力、傳動(dòng)、轉(zhuǎn)向、自動(dòng)、車身、懸架以及輪胎等狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)參數(shù),實(shí)現(xiàn)反饋控制和自動(dòng)調(diào)整,解決自身平衡問題,確保與車輛行為能力適配,完成在正常情況下由駕駛大腦發(fā)來的任務(wù)。
給汽車裝上駕駛腦,駕駛腦在駕駛員開車時(shí)悄悄學(xué)習(xí),通過推理、學(xué)習(xí)、交互等,不斷試探糾正駕駛員錯(cuò)誤動(dòng)作,汲取事故教訓(xùn),從而提高駕駛水平。
在預(yù)測(cè)無人駕駛的發(fā)展態(tài)勢(shì)時(shí),有些人認(rèn)為機(jī)器人技術(shù)在將來的發(fā)展速度會(huì)繼續(xù)延續(xù)過去十年的步調(diào)。可是,無人駕駛技術(shù)的發(fā)展只會(huì)更加迅速。加速無人駕駛發(fā)展的另一股力量則來源于“車隊(duì)學(xué)習(xí)(fleet learning)”。由于“駕駛腦”會(huì)將它們的駕駛“經(jīng)驗(yàn)”數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總共享,所以每輛汽車都能從其他車輛提供的共享經(jīng)驗(yàn)中獲益。用不了幾年,“駕駛腦”就會(huì)積累起豐富的駕駛經(jīng)驗(yàn),其豐富程度不亞于數(shù)千個(gè)人類駕駛員的綜合。
隨著駕駛腦的完善,智能駕駛的時(shí)代已經(jīng)到來,L3汽車的量產(chǎn)勢(shì)頭將不可阻擋。目前,智尊保研制的無人觀光車首批15輛已經(jīng)開始進(jìn)入制造交付過程。我們可以預(yù)測(cè),汽車終將被機(jī)器人替代,人工智能正以潤(rùn)物細(xì)無聲的柔軟改變著整個(gè)世界。